2.3.6. Активное сопротивление обмоток трансформатора в номинальном режиме

Активное сопротивление обмоток трансформатора в номинальном режиме, приведенное к вторичной обмотке, составляет 1,5 – 2 % от номинального напряжения.

. (2.17)

Ом.

2.3.7. Напряжение на вторичной обмотке трансформатора

Напряжение на вторичной обмотке трансформатора определено по условию, чтобы на последней позиции регулирования при номинальном выпрямленном токе а_ДI_Н напряжение на тяговых двигателях равнялось номинальному U_ДН.

При этом среднее выпрямленное напряжение холостого хода будет равно

U_doп=m_ДU_ДН+U_ПР.Н, (2.18)

где U_ПР.Н – падение напряжения в преобразователе на последней позиции регулирования при номинальном токе.

U_ПР.Н=а_ДI_Н(0,7х_Т+0,67r_Т+1,04r_РП)+U_V, (2.19)

где U_V – суммарное пороговое падение напряжения в полупроводниковых приборах выпрямителя;

r_РП – сопротивление реактора постоянному току, приведенное ко всем параллельным ветвям тяговых двигателей.

Принимаем U_V=4 В, r_РП=0,00285 Ом.

U_ПР.Н=4918,8(0,70,0356+0,670,0060+1,040,00285)+4=121 А.

U_doп=11100+121=1221 В.

Действующее значение напряжения на вторичной обмотке трансформатора

. (2.20)

В.

Номинальное напряжение вспомогательных машин для электровозов принимаем равным U_ВСП.Н=380 В.

Напряжение холостого хода обмотки вспомогательных нужд при номинальном напряжении в контактной сети

U_ВСП.0=1,05U_ВСП.Н=1,05380=399 В.

Коэффициент трансформации определен по формуле

, (2.21)

где U_К.С.=25 000 В – номинальное напряжение в контактной сети.

.

2.3.8. Номинальный ток первичной обмотки трансформатора

Номинальный ток первичной обмотки трансформатора, потребляемый из сети. определен по формуле

, (2.22)

где _ТР – КПД трансформатора.

Принимаем _ТР=0,98.

А.

2.4. Сглаживающий реактор

Индуктивность сглаживающего реактора L_P определяем из условия обеспечения заданной пульсации выпрямленного тока в цепи тяговых двигателей. Коэффициент пульсации выпрямленного тока к_ПI, равный отношению амплитуды пульсации к среднему значению выпрямленного тока, принимаем равным к_ПI=0,24.

2.4.1. Индуктивное сопротивление цепи выпрямленного тока

Индуктивное сопротивление цепи выпрямленного тока в номинальном режиме и при частоте 2f_С определяем по формуле

. (2.23)

Ом.

2.4.2. Индуктивное сопротивление реактора

Индуктивное сопротивление реактора в номинальном режиме определяем по формуле

х_Р=0,95х_dа_р, (2.24)

где а_Р – число сглаживающих реакторов на ЭПС.

х_Р=0,950,8362=1,588 Ом.

2.4.3. Индуктивность сглаживающего реактора в номинальном режиме

Гн. (2.25)

2.4.4. Сопротивление реактора постоянному току

, (2.26)

где tg – добротность реактора, которую в предварительных расчетах принимаем равной 280 при частоте 100 Гц.

Ом.

2.4.5. Сопротивление реактора постоянному току,

приведенное ко всем параллельным ветвям тяговых двигателей

Ом. (2.27)

2.4.6. Масса реактора

, (2.28)

где к_Р=0,12 кг/Дж (медная обмотка).

кг.

2.5. Выпрямитель

2.5.1. Амплитудное значение напряжения

Амплитудное значение напряжения вторичной обмотки трансформатора, максимально возможное в эксплуатации, определено по формуле

, (2.29)

где Н – коэффициент, учитывающий повышение напряжения контактной сети выше номинального.

Принимаем Н=1,2.

В.

2.5.2. Амплитудное значение импульсных перенапряжений

Амплитудное значение импульсных перенапряжений на вторичной обмотке трансформатора принимаем равным величине импульсного пробивного напряжения разрядника, подключенного к вторичной обмотке трансформатора.

Для тервитовых разрядников В.

2.5.3. Расчетный ток тягового электродвигателя

За расчетный ток тягового электродвигателя принимаем величину, определенную для грузовых электровозов по условию реализации максимального коэффициента сцепления _К=0,36.

I_Р=1370 А.

2.5.4. Число последовательно включенных полупроводниковых приборов

Выбираем диоды типа Д252 – 1600 10 класса.

Число последовательно включенных полупроводниковых приборов определяем по формуле

, (2.30)

где U_RRM – повторяющееся импульсное обратное напряжение, определяемое классом прибора;

к_u – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения напряжения по последовательно соединенным полупроводниковым приборам.

Принимаем к_u=0,9.

.

, (2.31)

где U_RSM – неповторяющееся импульсное обратное напряжение.

U_RSM=1.1U_RRM=1.11000=1100 В.

.

Окончательно принимаем число последовательно включенных полупроводниковых приборов – 5.